Berat sebuah batu ketika ditimbang di udara adalah 20 N, dan ketika ditimbang di dalam air (ρ air = 1 g/cm3) beratnya menjadi 16 N. Massa jenis batu sebesar ....

<p>Jawaban yang benar adalah 5.000 kg/m^3.</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui:</p><p>w = 20 N</p><p>w' = 16 N</p><p>ρ air = ρ' = 1 g/cm^3 = 1.000 kg/m^3</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanya:</p><p>ρ batu = ρ = ... ?</p><p>&nbsp;</p><p>Pembahasan:</p><p>Konsep yang kita gunakan adalah hukum Archimedes pada benda tenggelam. Saat berada di dalam air, terdapat berat semu yang dirumuskan oleh:</p><p>&nbsp;</p><p>w' = w - Fa.</p><p>&nbsp;</p><p>Hubungan massa jenis dengan gaya Archimedes:</p><p>ρ/ρ' = w/Fa.</p><p>&nbsp;</p><p>Keterangan:</p><p>Fa = gaya apung (N)</p><p>w = berat benda (N)</p><p>ρ' = massa jenis fluida (kg/m^3)</p><p>ρ = massa jenis benda (kg/m^3)</p><p>w' = &nbsp;berat di fluida (N)</p><p>&nbsp;</p><p>Dari informasi soal diperoleh hasil:</p><p>ρ/ρ' = w/Fa</p><p>ρ/ρ' = w/(w - w')</p><p>ρ/1000 = 20/(20-16)</p><p>ρ = (20/4) x 1000</p><p>ρ = 5.000 kg/m^3.</p><p>&nbsp;</p><p>Jadi, massa jenis batu sebesar 5.000 kg/m^3.</p>